基于力學性能之復雜殼體空間形態(tài)參數(shù)化設計研究
發(fā)布時間:2021-02-10 11:59
近年來,數(shù)字化技術的高速發(fā)展對建筑設計領域造成了較大沖擊,新設計理念和方法的次第出現(xiàn),使建筑外部形態(tài)和內部結構出現(xiàn)了逐漸分離的問題。為解決這一問題,需要一種可以讓兩者相融合的設計方法。現(xiàn)今正在研究的結構性能化設計方法可以較為有效的解決這一問題,作為其中一支的基于力學性能進行建筑空間形態(tài)設計的方法在此背景下有著進一步研究的價值。本文主要對結構性能化理論進行研究進而提出一套基于力學性能的復雜殼體空間形態(tài)參數(shù)化設計方法。該方法試圖通過結構學科的視點尋求建筑外在形態(tài)和內部結構的統(tǒng)一。本研究主要從學科交叉的視角切入,重點探討基于力學性能下的復雜殼體空間形態(tài)參數(shù)化設計方法。該設計方法以殼體的力學性能作為出發(fā)點,以力學分析法和參數(shù)化設計法協(xié)同復雜殼體生形作為研究關鍵。整個設計方法分為生成殼體基礎形態(tài)、通過力學分析確定肌理變化區(qū)域、進行肌理形態(tài)設計三個步驟。在復雜殼體基礎形態(tài)生成上,采用基于殼體力學特性使用參數(shù)化軟件生形的方法;在復雜殼體的肌理區(qū)域判定上,采用對殼體應力分布和力流特性進行分析并轉化為圖像的方法;在肌理形態(tài)生成上,采用對生物形態(tài)進行抽象并轉化為相對應算法進行參數(shù)化設計的方法。通過上述力學...
【文章來源】:華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:128 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 參數(shù)化設計在建筑設計領域的應用
1.1.2 基于力學性能的建筑設計方法在建筑設計領域的應用
1.2 研究對象及內容
1.2.1 研究對象
1.2.2 研究內容
1.3 文獻綜述與研究概況
1.3.1 國外研究概況
1.3.2 國內研究概況
1.4 研究目的和意義
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究意義
1.5 研究方法
1.6 論文框架
第二章 基于力學性能的復雜殼體空間形態(tài)設計理論分析
2.1 數(shù)字技術影響下的基于結構性能生成建筑空間形態(tài)
2.1.1 基于結構性能生成建筑空間形態(tài)綜述
2.1.2 基于力學性能生成建筑空間形態(tài)的方法
2.1.3 基于力學性能生成建筑空間形態(tài)的算法
2.2 基于力學性能生成建筑空間形態(tài)的美學價值
2.2.1 各時期建筑力學與美學結合的探索
2.2.2 基于力學性能設計表現(xiàn)美學的策略
2.3 基于力學性能生成復雜殼體空間形態(tài)的前提
2.3.1 基于力學性能生成復雜殼體空間形態(tài)的可行性
2.3.2 基于力學性能生成復雜殼體空間形態(tài)相對傳統(tǒng)方式的優(yōu)越性
2.3.3 基于力學性能生成復雜殼體空間形態(tài)可用的工具
2.4 本章小結
第三章 參數(shù)化設計方法與力學分析法協(xié)同復雜殼體生形
3.1 參數(shù)化設計方法與力學分析法生形的協(xié)同機制
3.1.1 協(xié)同機制下復雜殼體空間形態(tài)生形的邏輯
3.1.2 協(xié)同機制下復雜殼體空間形態(tài)生形的過程
3.1.3 協(xié)同機制下復雜殼體空間形態(tài)生形使用的程序
3.2 力學邊界條件的設定
3.2.1 約束數(shù)量設定
3.2.2 約束對稱性設定
3.2.3 殼體開洞條件設定
3.3 基于力學性能分析的復雜殼體空間形態(tài)參數(shù)化生形
3.3.1 基于應力分布的殼體優(yōu)化和肌理變化區(qū)域確定
3.3.2 基于力流的殼體肌理形態(tài)調整
3.4 本章小結
第四章 基于力學性能的復雜殼體空間形態(tài)設計實驗
4.1 設計實驗作品一
4.1.1 基于力學邊界條件設定的殼體基礎形態(tài)設計
4.1.2 基于力學分析的肌理變化區(qū)域生成
4.1.3 基于仿生形態(tài)的參數(shù)化肌理設計
4.2 設計實驗作品二
4.2.1 基于力學邊界條件設定的殼體基礎形態(tài)設計
4.2.2 基于力學分析的肌理變化區(qū)域生成
4.2.3 基于仿生形態(tài)的參數(shù)化肌理設計
4.3 本章小結
結論
參考文獻
附錄
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻】:
期刊論文
[1]從橋到亭——機器人三維打印[J]. 袁烽,陳哲文,林邊,陳顥,林鈺瓊. 城市建筑. 2018(19)
[2]云亭 中國,上海[J]. 袁烽. 世界建筑導報. 2018(03)
[3]“蝶變”——一場由3D打印演繹的力與美的視覺盛宴[J]. 蘇朝浩,林康強,崔洋,孫彬. 南方建筑. 2018(02)
[4]基于風洞可視化的環(huán)境性能建筑生形方法研究[J]. 林鈺瓊,姚佳偉,鄭靜云,袁烽. 南方建筑. 2018(02)
[5]以結構的名義[J]. 張利. 世界建筑. 2018(02)
[6]走向數(shù)字時代的建筑結構性能化設計[J]. 袁烽,柴華,謝億民. 建筑學報. 2017(11)
[7]基于卡拉特拉瓦大空間公共建筑作品及其構件特點研究[J]. 丁京楠. 華中建筑. 2016(09)
[8]力與形的數(shù)字建構與調度——基于海帕殼體結構力學機制與建筑參數(shù)化設計之協(xié)同[J]. 蘇朝浩,林康強,冒亞龍. 新建筑. 2016(04)
[9]殼體結構形態(tài)的量化重構——基于建筑參數(shù)化設計技術與結構力學的協(xié)同機制[J]. 蘇朝浩,林康強,王帆. 南方建筑. 2016(02)
[10]建筑參數(shù)化設計的發(fā)展及應用研究[J]. 田芳. 四川建材. 2016(02)
博士論文
[1]結構藝術與建筑創(chuàng)作之協(xié)同研究[D]. 蘇朝浩.華南理工大學 2010
碩士論文
[1]基于優(yōu)化算法的參數(shù)化建筑設計探究[D]. 駱耀輝.西南交通大學 2015
[2]參數(shù)化建筑設計的本土化應用[D]. 張龍.太原理工大學 2015
[3]當代建筑結構美學新趨勢初探[D]. 王威.天津大學 2014
[4]建筑參數(shù)化設計發(fā)展及應用的趨向性研究[D]. 馬志良.浙江大學 2014
[5]基于建筑適應性的參數(shù)化設計方法研究[D]. 潘望.華南理工大學 2012
[6]鋼筋混凝土雙曲拋物面薄殼結構力學性能研究[D]. 郝維平.浙江大學 2012
[7]圣地亞哥·卡拉特拉瓦建筑創(chuàng)作的藝術化技術理念研究[D]. 莊葳.哈爾濱工業(yè)大學 2008
本文編號:3027322
【文章來源】:華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:128 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 參數(shù)化設計在建筑設計領域的應用
1.1.2 基于力學性能的建筑設計方法在建筑設計領域的應用
1.2 研究對象及內容
1.2.1 研究對象
1.2.2 研究內容
1.3 文獻綜述與研究概況
1.3.1 國外研究概況
1.3.2 國內研究概況
1.4 研究目的和意義
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究意義
1.5 研究方法
1.6 論文框架
第二章 基于力學性能的復雜殼體空間形態(tài)設計理論分析
2.1 數(shù)字技術影響下的基于結構性能生成建筑空間形態(tài)
2.1.1 基于結構性能生成建筑空間形態(tài)綜述
2.1.2 基于力學性能生成建筑空間形態(tài)的方法
2.1.3 基于力學性能生成建筑空間形態(tài)的算法
2.2 基于力學性能生成建筑空間形態(tài)的美學價值
2.2.1 各時期建筑力學與美學結合的探索
2.2.2 基于力學性能設計表現(xiàn)美學的策略
2.3 基于力學性能生成復雜殼體空間形態(tài)的前提
2.3.1 基于力學性能生成復雜殼體空間形態(tài)的可行性
2.3.2 基于力學性能生成復雜殼體空間形態(tài)相對傳統(tǒng)方式的優(yōu)越性
2.3.3 基于力學性能生成復雜殼體空間形態(tài)可用的工具
2.4 本章小結
第三章 參數(shù)化設計方法與力學分析法協(xié)同復雜殼體生形
3.1 參數(shù)化設計方法與力學分析法生形的協(xié)同機制
3.1.1 協(xié)同機制下復雜殼體空間形態(tài)生形的邏輯
3.1.2 協(xié)同機制下復雜殼體空間形態(tài)生形的過程
3.1.3 協(xié)同機制下復雜殼體空間形態(tài)生形使用的程序
3.2 力學邊界條件的設定
3.2.1 約束數(shù)量設定
3.2.2 約束對稱性設定
3.2.3 殼體開洞條件設定
3.3 基于力學性能分析的復雜殼體空間形態(tài)參數(shù)化生形
3.3.1 基于應力分布的殼體優(yōu)化和肌理變化區(qū)域確定
3.3.2 基于力流的殼體肌理形態(tài)調整
3.4 本章小結
第四章 基于力學性能的復雜殼體空間形態(tài)設計實驗
4.1 設計實驗作品一
4.1.1 基于力學邊界條件設定的殼體基礎形態(tài)設計
4.1.2 基于力學分析的肌理變化區(qū)域生成
4.1.3 基于仿生形態(tài)的參數(shù)化肌理設計
4.2 設計實驗作品二
4.2.1 基于力學邊界條件設定的殼體基礎形態(tài)設計
4.2.2 基于力學分析的肌理變化區(qū)域生成
4.2.3 基于仿生形態(tài)的參數(shù)化肌理設計
4.3 本章小結
結論
參考文獻
附錄
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻】:
期刊論文
[1]從橋到亭——機器人三維打印[J]. 袁烽,陳哲文,林邊,陳顥,林鈺瓊. 城市建筑. 2018(19)
[2]云亭 中國,上海[J]. 袁烽. 世界建筑導報. 2018(03)
[3]“蝶變”——一場由3D打印演繹的力與美的視覺盛宴[J]. 蘇朝浩,林康強,崔洋,孫彬. 南方建筑. 2018(02)
[4]基于風洞可視化的環(huán)境性能建筑生形方法研究[J]. 林鈺瓊,姚佳偉,鄭靜云,袁烽. 南方建筑. 2018(02)
[5]以結構的名義[J]. 張利. 世界建筑. 2018(02)
[6]走向數(shù)字時代的建筑結構性能化設計[J]. 袁烽,柴華,謝億民. 建筑學報. 2017(11)
[7]基于卡拉特拉瓦大空間公共建筑作品及其構件特點研究[J]. 丁京楠. 華中建筑. 2016(09)
[8]力與形的數(shù)字建構與調度——基于海帕殼體結構力學機制與建筑參數(shù)化設計之協(xié)同[J]. 蘇朝浩,林康強,冒亞龍. 新建筑. 2016(04)
[9]殼體結構形態(tài)的量化重構——基于建筑參數(shù)化設計技術與結構力學的協(xié)同機制[J]. 蘇朝浩,林康強,王帆. 南方建筑. 2016(02)
[10]建筑參數(shù)化設計的發(fā)展及應用研究[J]. 田芳. 四川建材. 2016(02)
博士論文
[1]結構藝術與建筑創(chuàng)作之協(xié)同研究[D]. 蘇朝浩.華南理工大學 2010
碩士論文
[1]基于優(yōu)化算法的參數(shù)化建筑設計探究[D]. 駱耀輝.西南交通大學 2015
[2]參數(shù)化建筑設計的本土化應用[D]. 張龍.太原理工大學 2015
[3]當代建筑結構美學新趨勢初探[D]. 王威.天津大學 2014
[4]建筑參數(shù)化設計發(fā)展及應用的趨向性研究[D]. 馬志良.浙江大學 2014
[5]基于建筑適應性的參數(shù)化設計方法研究[D]. 潘望.華南理工大學 2012
[6]鋼筋混凝土雙曲拋物面薄殼結構力學性能研究[D]. 郝維平.浙江大學 2012
[7]圣地亞哥·卡拉特拉瓦建筑創(chuàng)作的藝術化技術理念研究[D]. 莊葳.哈爾濱工業(yè)大學 2008
本文編號:3027322
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